2023国赛数学建模E题思路代码 黄河水沙监测数据分析

E题最大的难度是数据处理,可以做一个假设,假设一定时间内流量跟含沙量不变,那么我们可以对数据进行向下填充,把所有的数据进行合并之后可以对其进行展开特性分析,在研究调水调沙的实际效果时,可以先通过分析水沙通量计算实际效果,然后分析水沙通量与河底高程的相关性进行推导。

完整解题视频请大家移步B站:不知名数学家小P

E 题 黄河水沙监测数据分析

黄河是中华民族的母亲河。研究黄河水沙通量的变化规律对沿黄流域的环境治理、气候变化和人民生活的影响,以及对优化黄河流域水资源分配、协调人地关系、调水调沙、防洪减灾等方面都具有重要的理论指导意义。
附件 1 给出了位于小浪底水库下游黄河某水文站近 6 年的水位、水流量与含沙量的实际监测数据,附件 2 给出了该水文站近 6 年黄河断面的测量数据,附件 3 给出了该水文站部分监测点的相关数据。请建立数学模型研究以下

问题 1 研究该水文站黄河水的含沙量与时间、水位、水流量的关系,并估算近 6 年该水文站的年总水流量和年总排沙量。

首先需要对数据进行汇总整理,然后可以使用相关性分析进行分析关系

年总水流量(m³) = Σ(每个时间点的水流量(m³/s))
年总排沙量(kg) = Σ(每个时间点的含沙量(kg/m³) × 水流量(m³/s))

问题 2 分析近 6 年该水文站水沙通量的突变性、季节性和周期性等特性,研究水沙通量的变化规律。

首先需要对数据进行汇总整理,然后对其进行下面分析

突变性分析:
可以采用Mann-Kendall突变点检测方法、Pettitt检测方法、滑动t检验等来分析时间序列数据的突变点。
对于流量和含沙量数据,可以将这些方法应用到每个变量上以检测是否存在突变点。

季节性分析:
对数据进行月均值分析可以直观地看到季节性变化,再比如可以使用如STL(季节性分解的局部回归)方法来分解时间序列数据,得到季节性组件和趋势组件。

周期性分析:
可以通过自相关函数(ACF) 和 偏自相关函数(PACF) 通过观察ACF和PACF图可以判断数据中是否存在周期性。
谱分析也可以提供周期性信号的频率域表示,帮助识别数据中的主要周期。
波形分析也可以使用如Morlet小波等来检测时间序列数据中的短期和长期周期性。

问题 3 根据该水文站水沙通量的变化规律,预测分析该水文站未来两年水沙通量的变化趋势,并为该水文站制订未来两年最优的采样监测方案(采样监测次数和具体时间等),使其既能及时掌握水沙通量的动态变化情况,又能最大程度地减少监测成本资源。

水沙通量=流量×含沙量,
这里需要建立一个模型对未来2年的水沙通量进行预测,模型可以采用lstm模型或者其他机器学习moxa,需要注意,如果我们以题目提供的数据的最小时间单位作为预测的单位的话,那么我们将需要往后预测11*365*2=8030个时间单位,所以这道题的难度就是如何进行预测,这里可以只对其残差进行预测,再根据季节性反推导其预测的数值,根据预测的数值,我们可以套用问题2的季节性分析,制订未来两年最优的采样监测方案

问题 4 根据该水文站的水沙通量和河底高程的变化情况,分析每年 6-7 月小浪底水库进行“调水调沙”的实际效果。如果不进行“调水调沙”,10 年以后该水文站的河底高程会如何?

根据附件1,2计算出对应时间的平均水沙通量和河底高程,然后分析其相关性,通过其
想要分析每年6~7月份小浪底水库调水调沙的实际效果,那么可以先以其1~6月份的数据进行模拟预测后面的6-12月份,然后用。测的减去真实的,那么即可得到调水调沙对水沙通量的实际影响效果,由于河底高程。数据并没有那么全,这里我们可以采用线性回归或相关性分析其相关程度通过模拟预测出河底高层的调整数值,然后再对其实际效果进行求差。想要预测十年后该水文站的河底高层如何,那么我们可以比前面六年的真实效果作为时序数据,然后往后预测十年

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/72178.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

企业微信、飞书、钉钉机器人消息发送工具类

1、实例化WebClient对象 其实你也可以使用RestTemplate,我这里主要是用到了webflux框架,所以需要实例化客户端请求对象 Bean public WebClient webClient(){HttpClient httpClient getHttpClient();return WebClient.builder().clientConnector(new R…

使用半导体材料制作霍尔元件的优点

霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,可以测量磁场强度和电流等物理量。霍尔效应是指,当电流通过一块导体时,如果该导体置于垂直于电流方向的磁场中,就会在导体两侧出现一定的电势差,这就是霍尔效应。霍尔元件可以利用…

PHP8函数包含文件-PHP8知识详解

在php中&#xff0c;可以使用以下函数来包含其他文件&#xff1a;include()、include_once()、require()、require_once()。 1、include(): 包含并运行指定文件中的代码。如果文件不存在或包含过程中出现错误&#xff0c;将发出警告。 <?php include filename.php; ?>…

与 vmx86 驱动程序的版本不匹配: 预期为 410.0,实际为 401.0

与 vmx86 驱动程序的版本不匹配: 预期为 410.0&#xff0c;实际为 401.0。 驱动程序“vmx86.sys”的版本不正确。请尝试重新安装 VMware Workstation。 我电脑历史上装过几个版本的vmware workstation: 怀疑是不兼容版本生成的vmx.86.sys 在系统中和该软件冲突&#xff0c;又没…

Redis总结(三)

目录 什么是缓存预热、缓存雪崩、缓存击穿、缓存穿透&#xff1f; 缓存预热 缓存雪崩 解决方案 针对Redis故障宕机 针对大量key同时过期 缓存击穿 解决方案 缓存穿透 解决方案 总结 数据库和缓存如何保证一致性&#xff1f; 先更新缓存还是先更新数据库&#xff1…

【sgLazyCascader】自定义组件:基于el-cascader的懒加载级联菜单,支持异步加载子级菜单

sgLazyCascader源码 <template><div :class"$options.name"><el-cascader :props"props" v-model"model" :placeholder"placeholder || 请选择" :options"options"></el-cascader></div> &l…

【Docker】镜像的创建、管理与发布

镜像的获取 镜像可以从以下方式获得&#xff1a; 从远程镜像仓库拉取&#xff0c;可以是公有仓库&#xff0c;也可以是私有仓库从Dockerfile构建从文件导入&#xff08;离线&#xff09;从容器提交 镜像的基本操作 跟镜像相关的命令如下&#xff1a; $ docker image --help…

Android 11.0 ota升级之Systemui下拉状态栏quick_settings_tiles_default值减少时更新的功能实现

1.前言 在11.0的系统rom定制化开发中,在定制功能需求中,在进行systemui的下拉状态栏定制以后,当需要ota升级的时候,发现在systemui下拉状态栏的快捷功能键部分去掉的 一些快捷功能并没有减少,这是因为systemui有缓存造成的只有清理缓存或者恢复出厂设置后才正常,所以今天…

【算法题】2651. 计算列车到站时间

题目&#xff1a; 给你一个正整数 arrivalTime 表示列车正点到站的时间&#xff08;单位&#xff1a;小时&#xff09;&#xff0c;另给你一个正整数 delayedTime 表示列车延误的小时数。 返回列车实际到站的时间。 注意&#xff0c;该问题中的时间采用 24 小时制。 示例 1…

大数据-玩转数据-Flink状态编程(上)

一、Flink状态编程 有状态的计算是流处理框架要实现的重要功能&#xff0c;因为稍复杂的流处理场景都需要记录状态&#xff0c;然后在新流入数据的基础上不断更新状态。 SparkStreaming在状态管理这块做的不好, 很多时候需要借助于外部存储(例如Redis)来手动管理状态, 增加了编…

macbookpro怎么删除软件没有鼠标

macbookpro怎么删除软件没有鼠标,macbookpro触摸板可以替代鼠标进行操作。左右键功能与鼠标相同&#xff0c;可用于执行删除操作。此外&#xff0c;还可以利用键盘上的Delete键来删除选中的文件。 删除软件方法 方法1、打开应用程序&#xff0c;键盘按住control&#xff0c;加点…

数据结构与算法之贪心动态规划

一&#xff1a;思考 1.某天早上公司领导找你解决一个问题&#xff0c;明天公司有N个同等级的会议需要使用同一个会议室&#xff0c;现在给你这个N个会议的开始和结束 时间&#xff0c;你怎么样安排才能使会议室最大利用&#xff1f;即安排最多场次的会议&#xff1f;电影的话 那…

高等数学教材重难点题型总结(四)不定积分

难点在于量级&#xff0c;不定积分一定要多练多见才能游刃有余~ 1.利用求导公式验证等式 2.计算不定积分

C语言——指针完全版

目录 一、指针的运算 1.1指针 - 整数 1.2指针 - 指针 二、指针遍历数组 2.1指针遍历数组 1.了解数组名称的含义&#xff08;&数组名和数组名的区别&#xff09;。 2.用指针遍历数组 三、指针数组、数组指针、函数指针 3.1指针数组 3.1.1指针数组的形式 3.1.2指针…

【自学笔记】如何在 Python 中使用 YAML 文件? 了解 YAML 格式和规范

文章目录 如何在 Python 中使用 YAML 文件YAML 的格式、规范和需要注意的点YAML 的缩进对象块其语法规范在 Python 中使用 PyYAML 模块安装 PyYAML 模块使用 PyYAML 模块读取和写入 YAML 文件读取 YAML 文件写入 YAML 文件load() 和 safe_load() 的区别总结如何在 Python 中使用…

day33 List接口

List实现类 java.util.ArrayList&#xff1a; 底层通过数组保存数据 &#xff0c; 查询快&#xff0c;增删慢 java.util.LinkedList&#xff1a; 底层通过链表保存数据&#xff0c; 查询慢&#xff0c;增删快 如果对操作性能没有特殊要求&#xff0c;我们一般选择ArrayList…

【力扣每日一题】2023.9.7 修车的最少时间

目录 题目&#xff1a; 示例&#xff1a; 分析&#xff1a; 代码&#xff1a; 题目&#xff1a; 示例&#xff1a; 分析&#xff1a; 题目给我们一个数值&#xff0c;数组里每个元素表示一个老师傅&#xff0c;老师傅修车花费的时间等于数值乘上车辆数的平方。 问我们修理…

vue中使用tailwindcss

Tailwind CSS with Vue tailwindcss官方文档 创建Vue项目 npm create vitelatest my-project -- --template vue cd my-project安装Tailwind CSS&#xff0c;创建tailwind.config.js和postcss.config.js npm install -D tailwindcss postcss autoprefixer npx tailwindcss …

编程语言排行榜

以下是2023年的编程语言排行榜&#xff08;按照流行度排序&#xff09;&#xff1a; Python&#xff1a;Python一直以来都是非常受欢迎的编程语言&#xff0c;它简洁、易读且功能强大。在数据科学、机器学习、人工智能等领域有广泛应用。 JavaScript&#xff1a;作为前端开发…

你不知道的JavaScript---对象

1.语法 对象可以通过两种方式定义&#xff1a;一种是对象字面量形式&#xff0c;一种是构造形式 对象字面量&#xff1a; var muObject {key: value }构造形式的&#xff1a; var myObject new Object() myObject.key value不管是使用对象字面量形式还是构造形式创建出来…